Преподавание математики в вузе на основе подхода МИТ

Цель работы заключается в применении междисциплинарного подхода преподавания высшей математики в техническом вузе. Внедрение междисциплинарного подхода направлено на формирование комплексных компетенций будущих инженеров, способных решать реальные задачи современной индустрии. Традиционные узкоспециализированные программы часто игнорируют интеграцию знаний из математики, информатики, физики, что приводит к разрыву между теорией и практикой. Междисциплинарный подход в преподавании базовых дисциплин формирует у студентов комплексный взгляд на свою будущую профессиональную деятельность, позволяет быстрее приспосабливается к быстрому изменению технологических процессов и внедрению в промышленность цифровых технологий. Это повышает конкурентоспособность выпускников на рынке труда, стимулирует научные публикации и соответствует стандартам качества высшего образования. В итоге вуз становится центром инноваций, готовя кадры для цифровой трансформации.
Методы. Чтобы повысить академическую успеваемость и стимулировать интерес студентов к трудным предметам вроде математики и информатики, рекомендуется внедрить образовательную модель МИТ (математика, информатика, техника). Эта модель предполагает активное применение передовых программных инструментов при освоении высшей математики, физики и базовых профессиональных курсов. Благодаря МИТ удается отказаться от ручного решения абстрактных задач на бумаге в пользу специализированных математических пакетов, которые обеспечивают как аналитические, так и численные методы решения дифференциальных уравнений и интегрирования. В итоге информатика превращается в мощный инструмент математического обучения.
Результаты. В статье показана методика внедрения образовательного подхода МИТ на занятиях по высшей математике в вузах. В статье показано математическое описание геометрической задачи, показаны методы аналитического и численного решения поставленной задачи, а также графической интерпретацию полученного решения. Аналитическое и численное решение предложено сделать с помощью математического пакета SMath Studio. Продемонстрирована возможность применения языка программирования Python для решения поставленной задачи с дополнительными ограничениями.
Заключение. Рассмотренный в статье образовательный подход МИТ подразумевает изучение математики и информатики на примере физических или технических задач. Такой подход позволяет перейти от изолированного изучения абстрактных формул к интеграции математики с инженерными и естественно-научными дисциплинами. Практические задания по высшей математике в МИТ-формате строятся как междисциплинарные проекты, где математика, информатика, физика и инженерия выступают как единый инструментарий. Такой подход позволяет более эффективно использовать ресурсы вуза и цифровые платформы, поскольку одной и той же задаче уже удается сочетать и теорию, и практику, и инструментальную составляющую.

1. Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от 28.02.2018 г. № 143 Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта высшего образования – бакалавриат по направлению подготовки 13.03.01 Теплоэнергетика и теплотехника.

2. Волков А.И., Лукин В.Н., Чернышов Л.Н. «Перевернутый» учебный план – это решение или проблема? // Моделирование и анализ данных. 2023. Т. 13. № 2. C. 206–214. DOI: 10.17759/mda.2023130212.

3. Филиппович А.Ю. Мы были первыми, кто предложил новую модель организации учебного процесса, которая строится на «перевернутом» учебном плане // Системный администратор. 2019. № 3(196).

4. Шамайло О.Н., Булычева Ю.В. Вопросы реализации деятельностного подхода при обучении математике студентов технических вузов в условиях трансформации требований к образовательным результатам // Мир науки. Педагогика и психология. 2022. Т. 10. № 6.

5. Кленина Л.И., Бурковская М.А. Междисциплинарность как важнейший фактор модернизации технического образования // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Педагогика. 2020. № 3. С. 124–130.

6. Рубанова Н.А., Галич Ю.Г., Долгова Л.В. К вопросу о проблемном обучении математике в технических вузах // Мир науки. Педагогика и психология. 2019. № 2.

7. Бадак Б.А., Бровка Н.В. О принципах практико-ориентированного обучения математике студентов технического университета // THEORIA: журнал исследований в образовании. 2023. № 4(2). С. 11–21. DOI: 10.5281/zenodo.10544751.

8. Борисова Е.В. Инженерная педагогика: проектные технологии в курсе высшей математики // Бизнес. Образование. Право. 2020. № 1(50). С. 373–377.

9. Далингер В.А. Учебно-исследовательская работа студентов в процессе обучения математике // Евразийский Союз Ученых. 2018. № 2(47). С. 12–15.

10. Jones A.Z. Teaching STEM For Dummies – Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2025. 406 с.

11. Wuthrich R., Ayoubi С.E. Numerical Methods for Engineering and Data Science. London: CRC Press, 2025. 478 с.

12. Štuikys V., Burbait R. Evolution of STEMDriven Computer Science Education. Cham, Switzerland: Springer, 2024. 368 с.

13. Игнатенко А.М., Макарова И.Л. К вопросу о преподавании математики в техническом вузе // Актуальные проблемы преподавания математики в техническом вузе. 2022. № 9. DOI: 10.25206/2307-5430-2021-9-70-75.

14. Кузнецов В.П., Рябинова Е.Н. О современном преподавании математики в техническом вузе // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Социальные, гуманитарные, медико-биологические науки. 2022. Т. 24. № 84.

15. Генварева Ю.А., Марченкова Н.Г. Современные подходы к преподаванию математики в техническом вузе // ЦИТИСЭ. 2023. № 2. C. 50–57. DOI: 10.15350/2409-7616.2023.2.04.

16. Кривенко И.В., Смирнова М.А., Испирян С.Р., Иванов Г.Л. Формирование математических навыков у студентов технического вуза для успешного освоения курса общей физики // Актуальные проблемы преподавания математики в техническом вузе. 2023. № 10. DOI: 10.25206/2307-5430-2023-10-60-63.

17. Очков В.Ф., Федоров Ю.С., Воронова Ю.С., Моисеева А.Д. Подводная лодка «Наутилус», и новые образовательные технологии // Cloud of Science. 2018. Т. 5. № 1. С. 5–39.

18. Официальный сайт программы SMath Studio [Электрон. ресурс]. Режим доступа: www.smath.com.

19. Ochkov V., Vasileva I., Nori M., Orlov K., Nikulchev E. Symbolic computation to solving an irrational equation on based symmetric polynomials method // Computation. 2020. Т. 8. № 2.

20. Junghenn H.D. Symbolic Mathematics with Python. Munhen: SPRINGER, 2025. 257 с.

21. Очков В.Ф. 16 занятий МИТ: Математика — Информатика — Техника. СПб.: Лань, 2025. 292 с.

22. Очков В.Ф., Очкова Н.А. Лев Толстой и математика. М.: МПГУ, 2023. 208 с.